Abstract A consensus panel from the United States and Europe was convened recently to update and revise the 1997 consensus guidelines for the neuropathologic evaluation of Alzheimer's disease (AD) and other diseases of brain that are common in the elderly. The new guidelines recognize the pre‐clinical stage of AD, enhance the assessment of AD to include amyloid accumulation as well as neurofibrillary change and neuritic plaques, establish protocols for the neuropathologic assessment of Lewy body disease, vascular brain injury, hippocampal sclerosis, and TDP‐43 inclusions, and recommend standard approaches for the workup of cases and their clinico‐pathologic correlation.

We recommend a new term, “primary age-related tauopathy” (PART), to describe a pathology that is commonly observed in the brains of aged individuals. Many autopsy studies have reported brains with neurofibrillary tangles (NFTs) that are indistinguishable from those of Alzheimer’s disease (AD), in the absence of amyloid (Aβ) plaques. For these “NFT+/Aβ−” brains, for which formal criteria for AD neuropathologic changes are not met, the NFTs are mostly restricted to structures in the medial temporal lobe, basal forebrain, brainstem, and olfactory areas (bulb and cortex). Symptoms in persons with PART usually range from normal to amnestic cognitive changes, with only a minority exhibiting profound impairment. Because cognitive impairment is often mild, existing clinicopathologic designations, such as “tangle-only dementia” and “tangle-predominant senile dementia”, are imprecise and not appropriate for most subjects. PART is almost universally detectable at autopsy among elderly individuals, yet this pathological process cannot be specifically identified pre-mortem at the present time. Improved biomarkers and tau imaging may enable diagnosis of PART in clinical settings in the future. Indeed, recent studies have identified a common biomarker profile consisting of temporal lobe atrophy and tauopathy without evidence of Aβ accumulation. For both researchers and clinicians, a revised nomenclature will raise awareness of this extremely common pathologic change while providing a conceptual foundation for future studies. Prior reports that have elucidated features of the pathologic entity we refer to as PART are discussed, and working neuropathological diagnostic criteria are proposed.

We describe a recently recognized disease entity, limbic-predominant age-related TDP-43 encephalopathy (LATE). LATE neuropathological change (LATE-NC) is defined by a stereotypical TDP-43 proteinopathy in older adults, with or without coexisting hippocampal sclerosis pathology. LATE-NC is a common TDP-43 proteinopathy, associated with an amnestic dementia syndrome that mimicked Alzheimer’s-type dementia in retrospective autopsy studies. LATE is distinguished from frontotemporal lobar degeneration with TDP-43 pathology based on its epidemiology (LATE generally affects older subjects), and relatively restricted neuroanatomical distribution of TDP-43 proteinopathy. In community-based autopsy cohorts, ∼25% of brains had sufficient burden of LATE-NC to be associated with discernible cognitive impairment. Many subjects with LATE-NC have comorbid brain pathologies, often including amyloid-β plaques and tauopathy. Given that the ‘oldest-old’ are at greatest risk for LATE-NC, and subjects of advanced age constitute a rapidly growing demographic group in many countries, LATE has an expanding but under-recognized impact on public health. For these reasons, a working group was convened to develop diagnostic criteria for LATE, aiming both to stimulate research and to promote awareness of this pathway to dementia. We report consensus-based recommendations including guidelines for diagnosis and staging of LATE-NC. For routine autopsy workup of LATE-NC, an anatomically-based preliminary staging scheme is proposed with TDP-43 immunohistochemistry on tissue from three brain areas, reflecting a hierarchical pattern of brain involvement: amygdala, hippocampus, and middle frontal gyrus. LATE-NC appears to affect the medial temporal lobe structures preferentially, but other areas also are impacted. Neuroimaging studies demonstrated that subjects with LATE-NC also had atrophy in the medial temporal lobes, frontal cortex, and other brain regions. Genetic studies have thus far indicated five genes with risk alleles for LATE-NC: GRN, TMEM106B, ABCC9, KCNMB2, and APOE. The discovery of these genetic risk variants indicate that LATE shares pathogenetic mechanisms with both frontotemporal lobar degeneration and Alzheimer’s disease, but also suggests disease-specific underlying mechanisms. Large gaps remain in our understanding of LATE. For advances in prevention, diagnosis, and treatment, there is an urgent need for research focused on LATE, including in vitro and animal models. An obstacle to clinical progress is lack of diagnostic tools, such as biofluid or neuroimaging biomarkers, for ante-mortem detection of LATE. Development of a disease biomarker would augment observational studies seeking to further define the risk factors, natural history, and clinical features of LATE, as well as eventual subject recruitment for targeted therapies in clinical trials.

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory RNAs that participate in posttranscriptional gene regulation in a sequence-specific manner. However, little is understood about the role(s) of miRNAs in Alzheimer's disease (AD). We used miRNA expression microarrays on RNA extracted from human brain tissue from the University of Kentucky Alzheimer's Disease Center Brain Bank with near-optimal clinicopathological correlation. Cases were separated into four groups: elderly nondemented with negligible AD-type pathology, nondemented with incipient AD pathology, mild cognitive impairment (MCI) with moderate AD pathology, and AD. Among the AD-related miRNA expression changes, miR-107 was exceptional because miR-107 levels decreased significantly even in patients with the earliest stages of pathology. In situ hybridization with cross-comparison to neuropathology demonstrated that particular cerebral cortical laminas involved by AD pathology exhibit diminished neuronal miR-107 expression. Computational analysis predicted that the 3'-untranslated region (UTR) of beta-site amyloid precursor protein-cleaving enzyme 1 (BACE1) mRNA is targeted multiply by miR-107. From the same RNA material analyzed on miRNA microarrays, mRNA expression profiling was performed using Affymetrix Exon Array microarrays on nondemented, MCI, and AD patients. BACE1 mRNA levels tended to increase as miR-107 levels decreased in the progression of AD. Cell culture reporter assays performed with a subset of the predicted miR-107 binding sites indicate the presence of at least one physiological miR-107 miRNA recognition sequence in the 3'-UTR of BACE1 mRNA. Together, the coordinated application of miRNA profiling, Affymetrix microarrays, new bioinformatics predictions, in situ hybridization, and biochemical validation indicate that miR-107 may be involved in accelerated disease progression through regulation of BACE1.

A new paradigm of gene expression regulation has emerged recently with the discovery of microRNAs (miRNAs). Most, if not all, miRNAs are thought to control gene expression, mostly by base pairing with miRNA-recognition elements (MREs) found in their messenger RNA (mRNA) targets. Although a large number of human miRNAs have been reported, many of their mRNA targets remain unknown. Here we used a combined bioinformatics and experimental approach to identify important rules governing miRNA-MRE recognition that allow prediction of human miRNA targets. We describe a computational program, “DIANA-microT”, that identifies mRNA targets for animal miRNAs and predicts mRNA targets, bearing single MREs, for human and mouse miRNAs.

microRNAs (miRNAs) bind to Argonaute (Ago) proteins and inhibit translation or promote degradation of mRNA targets. Human let-7 miRNA inhibits translation initiation of mRNA targets in an m7G cap-dependent manner and also appears to block protein production, but the molecular mechanism(s) involved is unknown and the role of Ago proteins in translational regulation remains elusive. Here we identify a motif (MC) within the Mid domain of Ago proteins, which bears significant similarity to the m7G cap-binding domain of eIF4E, an essential translation initiation factor. We identify conserved aromatic residues within the MC motif of human Ago2 that are required for binding to the m7G cap and for translational repression but do not affect the assembly of Ago2 with miRNA or its catalytic activity. We propose that Ago2 represses the initiation of mRNA translation by binding to the m7G cap of mRNA targets, thus likely precluding the recruitment of eIF4E.

Great heterogeneity exists in survival and the interval between onset of motor symptoms and dementia symptoms across synucleinopathies. We aimed to identify genetic and pathological markers that have the strongest association with these features of clinical heterogeneity in synucleinopathies.In this retrospective study, we examined symptom onset, and genetic and neuropathological data from a cohort of patients with Lewy body disorders with autopsy-confirmed α synucleinopathy (as of Oct 1, 2015) who were previously included in other studies from five academic institutions in five cities in the USA. We used histopathology techniques and markers to assess the burden of tau neurofibrillary tangles, neuritic plaques, α-synuclein inclusions, and other pathological changes in cortical regions. These samples were graded on an ordinal scale and genotyped for variants associated with synucleinopathies. We assessed the interval from onset of motor symptoms to onset of dementia, and overall survival in groups with varying levels of comorbid Alzheimer's disease pathology according to US National Institute on Aging-Alzheimer's Association neuropathological criteria, and used multivariate regression to control for age at death and sex.On the basis of data from 213 patients who had been followed up to autopsy and met inclusion criteria of Lewy body disorder with autopsy-confirmed α synucleinopathy, we identified 49 (23%) patients with no Alzheimer's disease neuropathology, 56 (26%) with low-level Alzheimer's disease neuropathology, 45 (21%) with intermediate-level Alzheimer's disease neuropathology, and 63 (30%) with high-level Alzheimer's disease neuropathology. As levels of Alzheimer's disease neuropathology increased, cerebral α-synuclein scores were higher, and the interval between onset of motor and dementia symptoms and disease duration was shorter (p<0·0001 for all comparisons). Multivariate regression showed independent negative associations of cerebral tau neurofibrillary tangles score with the interval between onset of motor and dementia symptoms (β -4·0, 95% CI -5·5 to -2·6; p<0·0001; R2 0·22, p<0·0001) and with survival (-2·0, -3·2 to -0·8; 0·003; 0·15, <0·0001) in models that included age at death, sex, cerebral neuritic plaque scores, cerebral α-synuclein scores, presence of cerebrovascular disease, MAPT haplotype, and APOE genotype as covariates.Alzheimer's disease neuropathology is common in synucleinopathies and confers a worse prognosis for each increasing level of neuropathological change. Cerebral neurofibrillary tangles burden, in addition to α-synuclein pathology and amyloid plaque pathology, are the strongest pathological predictors of a shorter interval between onset of motor and dementia symptoms and survival. Diagnostic criteria based on reliable biomarkers for Alzheimer's disease neuropathology in synucleinopathies should help to identify the most appropriate patients for clinical trials of emerging therapies targeting tau, amyloid-β or α synuclein, and to stratify them by level of Alzheimer's disease neuropathology.US National Institutes of Health (National Institute on Aging and National Institute of Neurological Disorders and Stroke).

Significance MicroRNAs (miRNAs) are small ∼22-nt RNAs that are important regulators of posttranscriptional gene expression. Since their initial discovery, they have been shown to be involved in many cellular processes, and their misexpression is associated with disease etiology. Currently, nearly 2,800 human miRNAs are annotated in public repositories. A key question in miRNA research is how many miRNAs are harbored by the human genome. To answer this question, we examined 1,323 short RNA sequence samples and identified 3,707 novel miRNAs, many of which are human-specific and tissue-specific. Our findings suggest that the human genome expresses a greater number of miRNAs than has previously been appreciated and that many more miRNA molecules may play key roles in disease etiology.